[发明专利]一种带输出短路保护功能的反激式开关电源

说明书

技术领域

本发明涉及电力电子领域，更具体地说，涉及一种带输出短路保护功能的反激式开关电源。

背景技术

在工业自动化控制等许多领域，开关电源使用越来越广泛，其可靠性也越来越重要。而反激式开关电源作为辅助供电电源给电子产品供电，其输出短路保护性能也变得尤为重要。如图1所示，为现有的反激式开关电源的示意图，在发生输出电压短路时，常用的做法是减小控制芯片输出的占空比，然后切断控制芯片U1的供电电源实现打嗝保护。由于变压器T1原边电流在采样电阻Rs上的电压，经电阻R3和电容C2滤波之后送给控制芯片U1的电流采样端，存在一定的延时。且为了提高响应速度，许多控制芯片内部采用了前沿消隐电路来提高电流检测速度，然而在高压、宽范围输入时，短路输出的整流二极管平均电流仍然较大，导致器件过热失效，尤其是在输出电压组数较多的场合，变压器耦合较差，反激式开关电源输出短路保护更加困难。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述在高压、宽范围输入及多路输出的反激式开关电源系统中，在输出电压发生短路时，开关电源保护困难、易导致输出器件过热失效的缺陷，提供一种带输出短路保护功能的反激式开关电源。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种带输出短路保护功能的反激式开关电源，包括控制芯片及变换电路，所述变换电路包括变压器及与所述变压器原边绕组连接的开关单元，所述控制芯片用于对所述开关单元进行控制以实现能量的储存和传递，所述开关电源还包括连接在直流输入电源与所述控制芯片之间的启动限流电路以及分别与所述控制芯片和所述开关单元连接的前沿消隐电路；其中：所述启动限流电路用于将提供给所述控制芯片供电端的电压箝制在预定电压以降低所述控制芯片开始工作时的启动电流；所述前沿消隐电路用于在所述开关单元导通瞬间，消除所述变压器原边电流送给所述控制芯片电流采样端的第一个尖峰；所述控制芯片(U1)的供电端经由电容C1连接直流输入电源的负极；

所述开关单元包括第一开关管和采样电阻Rs，其中：所述第一开关管的漏极连接所述变压器原边绕组的同名端，所述变压器原边绕组的异名端连接直流输入电源的正极，所述第一开关管的源极经所述采样电阻Rs连接至直流输入电源的负极，所述第一开关管的栅极连接至所述控制芯片的输出端；

所述前沿消隐电路包括电容C2、二极管D11、电阻R6及第二开关管；所述第一开关管的源极与所述采样电阻Rs的连接点经电阻R3连接至所述控制芯片的电流采样端，所述电容C2和电阻R6依次串联连接在所述控制芯片的输出端与直流输入电源的负极之间；所述二极管D11的阴极连接所述电容C2和电阻R6的连接点，所述二极管D11的阳极连接直流输入电源的负极；所述第二开关管的栅极与二极管D11的阴极连接，所述第二开关管的漏极连接所述控制芯片的电流采样端与所述电阻R3的连接点，所述第二开关管的源极连接至直流输入电源的负极。

在上述带输出短路保护功能的反激式开关电源中，所述启动限流电路(3)包括稳压二极管D10及电阻R5；其中，所述电阻R5的一端经电阻R1连接至直流输入电源的正极，所述电阻R5的另一端连接至所述控制芯片(U1)的供电端，所述稳压二极管D10的阴极连接所述电阻R1和电阻R5的连接点，所述稳压二极管D10的阳极连接至直流输入电源的负极。

在上述带输出短路保护功能的反激式开关电源中，所述第二开关管为N型场效应管。

在上述带输出短路保护功能的反激式开关电源中，所述第二开关管为NPN型三极管。

在上述带输出短路保护功能的反激式开关电源中，所述第一开关管为N型场效应管。

实施本发明的带输出短路保护功能的反激式开关电源，具有以下有益效果：结合前沿消隐电路和启动限流电路，可以确保该反激开关电源在高电压、宽范围输入以及多路输出电压下，实现任意输出电压的短路保护，并在DCM模式下可以精确限制该开关电源的输出功率。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是现有的反激式开关电源的示意图；

图2是本发明一种带输出短路保护功能的反激式开关电源实施例的示意露天。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。